Осадительные методы обработки воды, предназначенные для удаления примесей коллоидной степени дисперсности, неприменимы, например, для очистки теплоносителя реакторных контуров АЭУ в связи с недопустимостью внесения дополнительных минеральных загрязнений в теплоноситель, т. к. при коагуляции реагентами сульфаты алюминия, особенно железа, попадают на следующую ступень очистки. Для этих целей представляет интерес метод электрокоагуляции, в основе которого лежит принцип анодного растворения металла, в результате чего происходит электрогенерирование гидрооксидов алюминия или железа непосредственно в очищаемых растворах. В качестве растворимых анодов можно использовать железо, алюминий, дюралюминий.
Анодное растворение происходит под действием электрического тока. Анод растворяется с переходом в раствор ионов Аl3+ или Fe3+:
Al → Al3+ + 3ē ; Fe → Fe2+ + 2ē.
Электроны отводятся к катоду, где происходит восстановление ионов водорода:
2Н + 2ē →Н2↑.
При наличии в воде растворенного кислорода на катоде будут генерироваться ионы ОН¯:
О2 + 2Н2О + 4ē → 4ОН¯.
Ионы ОН⎯ образуют с ионами металла гидроокиси:
Al3+ + 3ОН¯ → Al (OH)3 ↓; Fe2+ + 2ē → Fe(OH)2↓;
4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe (OH)3↓.
Электрохимический метод позволяет отказаться от использования традиционных коагулянтов, а также от громоздкой и сложной в эксплуатации аппаратуры.
Обычно электрокоагуляторы, представляют собой емкости с набором металлических пластин, на которые подается напряжение и между которыми протекает обрабатываемая вода.
Существует два способа подключения электродов к источнику питания: монополярный, когда одноименные электроды (например, аноды) подключаются к одному из полюсов источника питания, а катоды – к другому, и биполярный, когда питание подводится лишь к крайним электродам и общее падение напряжения на аппарате складывается из суммы падений напряжений на отдельных ячейках. При биполярном подключении электродов требуется большее напряжение на аппарат, но меньшее количество контактов. При этом уменьшаются размеры аппарата и сечение подводящих кабелей, что упрощает монтаж и эксплуатацию электрокоагуляторов и уменьшает их стоимость.
Рекомендуемое напряжение на ячейках при расстоянии между электродами, равном 10…12 мм, для анодного растворения железа составляет 3 В, а для растворения алюминия 4 В. Из опыта освоения электрокоагуляторов рекомендуется поддерживать плотность тока, примерно равную 10 А/м2, а скорость потока воды между пластинами не менее 0,5 м/с. Расход электроэнергии на электрокоагуляцию составляет порядка 0,05…0,5 кВт·ч/т воды.
Узнать цены на металлочерепицу можно перейдя по ссылке.